Ученый-биолог с российскими корнями Александра Павлова (бывшая выпускница МГУ), ныне – научный сотрудник Университета Монаш (одного из крупнейших в Австралии), возглавила и реализовала проект по генетическому секвенированию вымирающего вида реликтовых птиц «зеленого континента», что позволило реализовать передовые методы спасения популяции от полного исчезновения. Об этом сообщает научный портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Группа под руководством ученых из Университета Монаш (Мельбурн, Австралия) воплотила важную веху на пути к спасению шлемоносного медоеда (Lichenostomus melanops cassidix) – особого реликтового подвида желтохохлых медоедов. Эта птица отряда воробьиных является символом австралийского штата Виктория, но уже долгое время пребывает под угрозой полного исчезновения популяции. Ученые расшифровали геном птицы и создали дополнительную генетическую информацию такого высокого качества, что она открывает дополнительные возможности для потенциального улучшения генетического здоровья этих птиц.
Эти новые инструменты позволят исследователям следить за здоровьем и потенциальными негативными последствиями скрещивания шлемоносного медоеда с другим подвидом. Таким образом, шлемоносный медоед пополнил очень небольшой перечень птиц, которые имеют как расшифрованный геном длиной в хромосому, так и полную генетическую карту. Исследование ученых Университета Монаш было опубликовано в научном журнале GigaScience.
Популяция шлемоносного медоеда сильно сократилась за 200 лет с тех пор, как в Австралию прибыли некоренные жители. К 1980-м годам осталось всего около 50 особей птиц, причем в одном-единственном месте – в заповеднике Йеллингбо. Использование стандартных мер по сохранению, которые включают восстановление среды обитания и программу разведения в неволе, с тех пор увеличило популяцию примерно до 250 особей. Однако этих действий вряд ли будет достаточно, чтобы обеспечить долговременное будущее шлемоносного медоеда.
Основная проблема заключается в том, что небольшая оставшаяся популяция состоит в основном из близкородственных птиц с низким уровнем генетической изменчивости. Соответственно, инбридинг является обычным явлением, производя потомство, которое, как правило, умирает молодым и плохо размножается. Небольшой размер популяции также часто приводит к накоплению вредных мутаций. Таким образом, даже если условия окружающей среды могут быть улучшены, генетические проблемы по-прежнему делают популяцию уязвимой к исчезновению из-за неэффективного размножения и низкой выживаемости, особенно если на нее будут влиять вспышки болезней и другие проблемы.
Чтобы улучшить генетическое здоровье шлемоносного медоеда, группа ученых, экологические агентства и волонтеры работают вместе над созданием программы «генетического спасения», вводя гены из подвида, не входящего в небольшой генофонд исчезающей популяции.
Доктор Александра Павлова, член исследовательской группы Университета Монаш, объясняет:
«Поскольку почти каждый шлемоносный медоед – последний в своем роду, генетическая «подпитка» должна исходить от другого подвида. Однако такое генетическое смешение встречается нечасто: специалисты по охране природы обычно избегают скрещивания подвидов, опасаясь потерять местную адаптацию и самобытность».
Этих проблем теперь потенциально можно избежать, учитывая доступность первой последовательности генома хромосомной длины для шлемоносного медоеда. Иными словами, качество данных настолько высоко, что собранные последовательности генетических «букв» охватывают целые хромосомы, а не только широко доступные последовательности, которые менее полны и непрерывны.
Кроме того, исследователи также создали генетическую карту высокой плотности, которая включает более 50 000 позиций маркеров. Генетическая карта с таким количеством маркеров позволяет ученым точно проследить, какая часть каждой хромосомы была унаследована от каждого родителя.
Новая последовательность генома и генетическая карта будут использоваться для управления процессом «вмешивания» ДНК из-за пределов текущего резервуара генов шлемоносного медоеда. Вместе эти инструменты могут служить средством информирования о селекционных решениях, принимаемых во время усилий специалистов по генетическому спасению, и позволяют делать это с большой точностью.
Профессор Пол Саннакс, соавтор исследования Александры Павловой, подчеркивает: без неравнодушия, увлеченности и работы сотен людей и многих организаций шлемоносный медоед уже давно бы окончательно вымер. Ученый приводит некоторые дополнительные подробности:
«Упомянутая поддержка была оказана, в частности, федеральными правительственными учреждениями Австралии и агентствами штата Виктория, а также рядом местных зоопарков. Некоторые люди и высокоэффективная общественная группа «Друзья шлемоносного медоеда» оказывали разнообразную помощь программе сохранения реликтового вида на протяжении более трех десятилетий. Это вдохновляющий случай, когда люди заботятся о сохранении биоразнообразия и добиваются реального результата».